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ÁTOMOS Y
MOLÉCULAS
¿Cómo está formada la materia en su
interior?


Desde los tiempos de la antigua Grecia, los
pensadores venían haciéndose esta pregunta,
acerca de cómo estaba constituida la materia en
su interior.
Demócrito (s. V a.C.) introduce el término de
átomo como la parte mas pequeña de la materia.
ÁTOMO
sin
división
Evolución en el estudio de la
materia.
TEORÍA ATÓMICA DE DALTON:
Trataba de explicar las leyes de la época sobre la
composición de las sustancias (leyes ponderales).
La materia está constituida por unidades de
pequeño tamaño denominadas átomos.
Todos los átomos de un elemento son iguales en
masa y propiedades.
Los átomos de diferentes elementos son
diferentes en masa y propiedades.
TEORÍA ATÓMICA DE
DALTON(1766-1844).
Los átomos se unen entre si formando
compuestos.
 Los átomos de cada clase suele estar en una
relación numérica constante.
Los “átomos compuestos” tienen la misma masa
e identicas propiedades.
CRITICA A LA TEORIA DE
DALTON!!!!
ÁTOMOS INDIVISIBLES
?
 ÁTOMOS DE UN MISMO ELEMENTO
IDENTICOS EN MASA Y PROPIEDADES
?
ÁTOMOS-COMPUESTOS
?
AVANCES EN EL ESTUDIO DE
LA MATERIA


En la última década del siglo XIX y comienzos
del XX se precipitaron una serie de
descubrimientos que dejaron en evidencia la
teoría de la indivisibilidad atómica.
Estos descubrimientos dieron lugar a los
diferentes modelos atómicos.
MODELO DE THOMSON (1897).




Se basó en su experiencia ,con el tubo de descarga.
En el interior existe un gas sometido a una diferencia
de potencial.
Desde polo negativo (cátodo) se emite una radiación
hacia el polo positivo (ánodo).
La radiación es emitida por el gas.
MODELO DE THOMSON



Si la radiación viaja en sentido del cátodo(-) al ánodo(+),su
naturaleza será NEGATIVA.
Además estará formada por partículas discretas al terminar
impactando en forma de chasquidos en la placa del final del tubo.
Se había descubierto una partícula constitutiva de la materia :EL
ELECTRÓN.
MODELO DE THOMSON
En base a su experiencia desarrolla su
modelo del átomo de la siguiente
forma:
El átomo posee partículas negativas
llamada electrones.
 Intuía, dada la neutralidad de la
materia, la existencia de carga positiva
en el átomo.
 Por tanto, anuncia que el átomo es
“UNA ESFERA MACIZA CARGADA
POSITIVAMENTE Y EN SU
INTERIOR SE DISTRIBUYEN LOS
ELECTRONES”
 Símil: sandía (Pepitas=electrones.
Fruto: átomo cargado positivamente)

DESCUBRIMIENTO PROTÓN



En 1886, el físico alemán Eugen Goldstein,
empleando un tubo catódico con un cátodo
perforado, descubrió una nueva radiación, que
fluía por los orificios del cátodo en dirección
opuesta a la de los rayos catódicos.
Se le denominó "rayos canales".
Puesto que los rayos canales se mueven en
dirección opuesta a los rayos catódicos de carga
negativa , ésta era de naturaleza positiva.
MODELO DE RUTHERFORD.
REVOLUCION EN LA
CONCEPCIÓN ATÓMICA DE LA
MATERIA.

La experiencia de Ernest Rutherford , y
posteriormente la presentación de su modelo
,invalida en gran parte el modelo anterior y
supone una revolución en el conocimiento
intimo de la materia.
Modelo de RUTHERFORD.




Rutherford bombardeó una fina
lámina de oro con partículas alfa
(núcleos de Helio, provinientes
de la desintegración del Polonio)
Observó que la mayor parte de
las partículas que atravesaban la
lámina seguían una línea recta o
se desviaban un ángulo muy
pequeño de la dirección inicial.
Solamente, muy pocas partículas
se desviaban grandes ángulos, lo
que contradecía el modelo
atómico propuesto por
Thomson.
Rutherford supuso que dichas
desviaciones provenían de una
única interacción entre la
partícula proyectil y el átomo.
MODELO DE RUTHERFORD

Rutherford concluyó que el
hecho de que la mayoría de
las partículas atravesaran la
hoja metálica, indica que gran
parte del átomo está vacío

El rebote de las partículas
indica un encuentro directo
con una zona fuertemente
positiva del átomo y a la vez
muy densa de la masa.
MODELO DE RUTHERFORD.
Podemos mencionar que el modelo de Rutherford ofrecía las
siguientes afirmaciones:
 El átomo esta constituido por una parte central a la que se le
llama núcleo y la que se encuentra concentrada casi toda la masa
del núcleo y toda la carga positiva.
 En la parte externa del átomo se encuentra toda la carga negativa
y cuya masa es muy pequeña en comparación con el resto del
átomo, esta está formada por los electrones que contenga el
átomo.
 Los electrones giran a gran velocidad en torno al núcleo, en
orbitas circulares.
 El tamaño del núcleo es muy pequeño en comparación con el del
átomo, aproximadamente 10000 veces menor.
MODELO EN BASE A LA
EXPERINECIA.
INVALIDACION DEL MODELO
DE THOMSON EN BASE A LA
EXPERIENCIA DE
RUTHERFORD.
MODELO DE BOHR.




Niels Bohr(1885-1962) propuso un nuevo
modelo atómico , a partir de los
descubrimientos sobre la naturaleza de la luz y la
energía.
Los electrones giran en torno al núcleo en
niveles energéticos bien definidos.
Cada nivel puede contener un número máximo
de electrones.
Es un modelo precursor del actual.
Descubrimiento del neutrón.




Investigando las diferencias entre el número de
protones y la masa del átomo ,descubrió una nueva
partícula: EL NEUTRÓN.
Poseen masa similar al protón.
Sin carga eléctrica.
El neutrón permite explicar la estabilidad de los
protones en el núcleo del átomo, manteniéndolos
“unidos”, y por tanto justificando la no repulsión de
estos en dicho núcleo, a pesar de poseer el mismo
signo de carga (+).
Modelo actual.
CORTEZA
ÁTOMO
electrones.
protones.
NÚCLEO
neutrones.
-Los electrones no describen orbitas definidas ,sino que se distribuyen en
una determinada zona llamada ORBITAL.
-En esta región la probabilidad de encontrar al electrón es muy alta (95%)
-Se distribuyen en diferentes niveles energéticos en las diferentes capas.
NUMERO ATÓMICO
Y
NÚMERO MÁSICO.

Número atómico (Z):
Es el número de protones que tienen los núcleos de los
átomos de un elemento.
Todos los átomos de un elemento tienen el mismo número de
protones.
Como la carga del átomo es nula, el número de electrones
será igual al número atómico.
Número másico(A):
Es la suma del número de protones y de neutrones.
Numero atómico y másico.

La forma aceptada
para denotar el numero
atómico y el numero
másico de un elemento
X es:
ISÓTOPOS.



átomos que tienen el mismo número atómico, pero diferente
número másico.
Por lo tanto la diferencia entre dos isótopos de un
elemento es el número de neutrones en el núcleo.
Isótopos de carbono:
Isótopos de hidrógeno:
La forma más común es el hidrógeno, que es el único
átomo que no tiene neutrones en su núcleo.
IONES.




Los átomos pueden a su vez perder o ganar
electrones para estabilizarse.
Cuando un átomo gana electrones, adquiere un
exceso de carga negativa.
Formando un ión negativo o anión ,que se
representa como : XCuando un átomo pierde electrones , tiene
defecto de carga negativa .O más carga positiva
que negativa. Formando un ión positivo o catión:
X+
IONES.

Ejemplos :
26protones
26electrones
24electrones
30neutrones.
 26
Fe
átomo de hierro
26 protones
+2
Fe
26
30neutrones
catión hierro +2
DISTRIBUCIÓN DE LOS
ELECTRONES EN LA CORTEZA.

Según modelo fijado en
nuestro trabajo, los
electrones se distribuyen
en diferentes niveles, que
llamaremos capas. Con
un número máximo de
electrones en cada nivel o
capa.
Nivel
1
2
3
4
5
Numero
máximo de
electrones
2
8
18
32
32
DISTRIBUCIÓN DE LOS
ELECTRONES EN LA CORTEZA.

Así , en un elemento como el potasio en estado neutro:
19
K
19 protones; 19 electrones; 20 neutrones
1ªcapa : 2e2ªcapa : 8e3ªcapa : 9e-
DISTRIBUCIÓN
ELECTRONICA(CONT.)


Hemos visto como los
átomos se distribuyen en
niveles o capas de
energía.
Dentro de cada nivel
,existen además
subniveles con
probabilidad de
encontrarnos electrones.
Max
Nivel
de e1
2
2
8
3
18
subni
vel
s
s
p
s
p
d
Max
de e2
2
6
2
6
10
Nivel
Max de e-
4
32
5
32
6
18
subnivel
s
p
d
f
s
p
d
f
s
p
d
Max de e2
6
10
14
2
6
10
14
2
6
10
Ejemplo : Sodio





Por lo tanto, para el SODIO (11 electrones),
mi resultado es: 1 s2 2 s2 2 p6 3 s1
1º nivel: 2 electrones;
2º nivel: 8 electrones;
3º NIVEL: 1 electrón;
En la tabla periódica podemos leer: 2 - 8 - 1
EJEMPLO: Cloro






CLORO: 17 electrones
1 s2 2 s2 2 p6 3 s2 3 p5
1º nivel: 2 electrones
2º nivel: 8 electrones
3º nivel: 7 electrones
En la tabla periódica podemos leer: 2 - 8 - 7
EJEMPLO: Manganeso







MANGANESO: 25 electrones
1 s2 2 s2 2 p6 3 s2 3 p6 4 s2 3 d5
1º nivel: 2 electrones
2º nivel: 8 electrones
3º nivel: 13 electrones
4º nivel: 2 electrones
En la tabla periódica podemos leer: 2 - 8 - 13
-2
Formación de iones más probables.



Un ión perderá o ganará electrones , hasta que se
estabilice.
La forma más común de estabilización es la de
formar estructuras electrónicas de gas noble.
¿PORQUÉ DE GAS NOBLE?
Los gases nobles son los elementos que menos
tienden a perder o ganar electrones ,no reaccionan
apenas, solo bajo condiciones extremas. Por tanto
todos los átomos tienden a adquirir una estructura
electrónica similar a la de estos.
Formación de iones más probables.

Porque buscan lograr la estabilidad, como la piedra que cae
rodando por una montaña logra su estabilidad cuando se
detiene, cada elemento de la tabla periódica logra su
estabilidad cuando adquiere la estructura electrónica del
gas noble(último grupo del S.P.) más cercano.

Quedando el último nivel de energía de cada uno de éstos
átomos con ocho electrones.

Excepto los átomos que se encuentran cerca del Helio, que
completan su último nivel con sólo dos electrones.

Por ésta razón se denomina a ésta REGLA DEL OCTETO
Ejemplos de formación de iones más
probables.
11Na
-Podemos observar que el Nº atómico del SODIO
está más cerca del Nº atómico del Neón.
-Si el SODIO pierde un electrón (una carga
negativa) ,adquiere configuración de Neón.
-Entonces deja de ser neutro .
22s2p63s1
Na
:1s
11
-1 e
Na+
Ejemplos de formación de iones más
probables.
17Cl
2
2
6
2
5
17Cl=1s 2s 2p 3s 3p
+1electrón
2
2
6
2
6
17 Cl 1s 2s 2p 3s 3p
[Ar]